(57)【要約】【課題】  階調特性を維持しながら画像の全体的な明るさを変更する。【解決手段】  画像処理装置２０は、階調データＤ1から階調データＤ2を生成する。輝度特定部２２は、画像処理装置２０から階調データＤ1が出力されたと仮定したときの画素Ｐの輝度である仮想輝度Ｌvを特定する。目標値算定部２４は、複数の画素Ｐの輝度の高低を指定する変数Ｂと輝度特定部２２が特定した仮想輝度Ｌvとの乗算によって目標輝度Ｌtを算定する。データ生成部２６は、画素Ｐを目標輝度Ｌtに制御するための階調データＤ2を生成する。【選択図】      図２
2007094274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１階調データから第２階調データを生成する画像処理装置であって、
当該画像処理装置から第１階調データが出力されたときの画素の輝度である仮想輝度を
特定する輝度特定手段と、
複数の画素の輝度の高低を指定する変数と前記輝度特定手段が特定した仮想輝度との演
算によって輝度の目標値である目標輝度を算定する目標値算定手段と、
前記複数の画素の各々を前記目標値算定手段が算定した目標輝度に制御するための第２
階調データを生成するデータ生成手段と
を具備する画像処理装置。
【請求項２】
前記輝度特定手段は、第１階調データによって指定される各階調値について仮想輝度を
記憶する記憶手段を含み、これらの仮想輝度のうち第１階調データに対応した仮想輝度を
出力する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記輝度特定手段は、第１階調データを変数として仮想輝度を演算する演算手段を含む
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記目標値算定手段は、複数の画素の輝度の高低を指定する変数と前記輝度特定手段が
特定した仮想輝度との乗算によって目標輝度を算定する
請求項１から請求項３の何れかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記データ生成手段は、記目標値前算定手段が算定する各目標輝度について第２階調デ
ータを記憶する記憶手段を含み、これらの第２階調データのうち前記目標値算定手段が算
定した目標輝度に対応した第２階調データを出力する
請求項１から請求項４の何れかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記データ生成手段は、前記目標値算定手段が算定した目標輝度を変数として第２階調
データを算定する演算手段を含む
請求項１から請求項４の何れかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記データ生成手段は、
目標輝度の範囲を区分した複数の範囲のうち前記目標値算定手段が算定した目標輝度が
属する範囲を特定する範囲特定手段と、
前記目標値算定手段が算定した目標輝度を前記範囲ごとに相違する分解能に変換する変
換手段と、
目標輝度の各範囲に対応する複数の記憶手段であって、各々に対応した範囲に属する分
解能の変換後の各目標輝度について第２階調データを記憶する複数の記憶手段と
を含み、前記範囲特定手段が特定した範囲に対応する前記記憶手段に記憶された複数の
第２階調データのうち前記変換手段による変換後の目標輝度に対応した第２階調データを
出力する
請求項１から請求項４の何れかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
複数の画素と、
請求項１から請求項７の何れかに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置から出力される第２階調データに基づいて各画素を駆動する駆動手段
と
を具備する電気光学装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気光学装置を具備する電子機器。
【請求項１０】
第１階調データから第２階調データを生成する画像処理方法であって、
画素が第１階調データによって駆動されたときの当該画素の輝度である仮想輝度を特定
する輝度特定過程と、
複数の画素の輝度の高低を指定する変数と前記輝度特定過程にて特定した仮想輝度との
演算によって輝度の目標値である目標輝度を算定する目標値算定過程と、
前記複数の画素の各々を前記目標値算定過程にて算定した目標輝度に制御するための第
２階調データを生成するデータ生成過程と
を含む画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオード（以下「ＯＬＥＤ（Organic  Light  Emitting  Diode
）」という）素子などの電気光学素子の挙動を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像の全体の明度（以下「画像明度」という）を制御する様々な技術が従来から提案さ
れている。例えば特許文献１には、周囲の光量に応じて画像明度を変化させる技術が開示
されている。また、特許文献２には、利用者による操作に応じて画像明度を変化させる技
術が開示されている。
【特許文献１】特開平６−１７５６００号公報
【特許文献２】特開平６−３１８０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、各画素の実際の輝度は各々に指定される階調値に対して非線形に変化する。
したがって、各画素に指定される階調値を単純に本来の半分の数値に変更したとしても、
実際の画像明度は半分とならない。したがって、画像明度の変更に際して各画素の階調値
を一律に定数倍するだけの構成では、各画素に指定される階調値と各画素の実際の輝度と
の関係（以下「階調特性」という）が変更の前後で維持されないという問題がある。一方
、特許文献１および特許文献２の何れにおいても階調特性の維持については何ら言及され
ていない。このような事情を背景として、本発明は、階調特性を損なうことなく画像明度
を調整するという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、当該画像処理装置から第１
階調データ（例えば図１における階調データＤ1）が出力されたときの画素の輝度である
仮想輝度を特定する輝度特定手段（例えば図１における輝度特定部２２）と、複数の画素
の輝度の高低を指定する変数（例えば各実施形態における変数Ｂ）と輝度特定手段が特定
した仮想輝度との演算によって輝度の目標値である目標輝度を算定する目標値算定手段（
例えば図１における目標値算定部２４）と、複数の画素の各々を目標値算定手段が算定し
た目標輝度に制御するための第２階調データ（例えば図１における階調データＤ2）を生
成するデータ生成手段（例えば図１におけるデータ生成部２６）とを具備する。
【０００５】
この構成においては、階調データＤ1によって画素が駆動されたときの仮想輝度と複数
の画素の輝度（画像明度）の高低を示す変数とから算定された目標輝度で画素が駆動され
るように第２階調データが生成される。すなわち、画素の実際の輝度が、第１階調データ
を画素に付与したと仮定したときの当該画素の仮想的な輝度（仮想輝度）を変数に応じて
変化させた輝度となるように、第２階調データが生成される。したがって、階調値に応じ
た輝度の変化の態様（例えば、輝度を階調値の関数として表現したときの階調値の指数で
あるガンマ値）を維持しながら画像明度を変数に応じて変化させることができる。
【０００６】
なお、本発明における画素の典型例は、電気光学素子に対する電気エネルギの付与によ
って階調（輝度）が制御される要素である。電気光学素子は、電流の供給や電圧（電界）
の印加といった電気エネルギの付与によって輝度や透過率などの光学的な特性が変化する
素子である。電気光学素子の典型例はＯＬＥＤ素子であるが、本発明における電気光学素
子はこれに限定されない。また、本発明における仮想輝度とは、第１階調データが画像処
理装置から出力されたと仮定した場合の画素の輝度であり、より具体的には第１階調デー
タに電気光学装置の特性を付与した数値として特定される。
【０００７】
本発明における輝度特定手段の具体的な構成は任意である。本発明の具体的な態様にお
いて、輝度特定手段は、第１階調データによって指定される各階調値について仮想輝度を
記憶する記憶手段（ルックアップテーブル）を含み、これらの仮想輝度のうち第１階調デ
ータに対応した仮想輝度を出力する。この構成によれば、仮想輝度の特定が高速化される
という利点がある。他の態様において、輝度特定手段は、第１階調データを変数として仮
想輝度を演算する演算手段を含む。この態様によれば、特に第１階調データによって指定
される階調値の段階数が多い場合に、ルックアップテーブルを利用した構成と比較して輝
度特定手段の回路規模を削減することができる。なお、この態様における演算手段は、仮
想輝度の算定に専用されるＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などのハードウェアの
ほか、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などのコンピュータとソフトウェアとの協
働によっても実現される。
【０００８】
本発明の好適な態様において、目標値算定手段は、複数の画素の輝度の高低を指定する
変数と輝度特定手段が特定した仮想輝度とを乗算することによって目標輝度を算定する。
この態様によれば、目標輝度を算定するための構成が簡素化されるという利点がある。も
っとも、目標値算定手段による演算の内容は以上の例示に限定されない。例えば、変数と
仮想輝度との加算値が目標輝度として算定される構成としてもよい。なお、目標値算定手
段は、変数と仮想輝度との各組合せについて目標輝度を記憶する記憶手段（ルックアップ
テーブル）によって構成されてもよいし、変数と仮想輝度とから目標輝度を実際に演算す
る演算手段によって構成されてもよい。
【０００９】
また、本発明におけるデータ生成手段の具体的な構成は任意である。本発明の具体的な
態様において、データ生成手段は、目標値算定手段が算定する各目標輝度について第２階
調データを記憶する記憶手段（ルックアップテーブル）を含み、これらの第２階調データ
のうち目標値算定手段が算定した目標輝度に対応した第２階調データを出力する。この態
様によれば、第２階調データの特定が高速化されるという利点がある。他の態様において
、データ生成手段は、目標値算定手段が算定した目標輝度を変数として第２階調データを
算定する演算手段を含む。この態様によれば、特に目標輝度の段階数が多い場合に、ルッ
クアップテーブルを利用した構成と比較してデータ生成手段の回路規模を削減することが
できる。なお、この態様においてデータ生成手段を構成する演算手段は、第２階調データ
の生成に専用されるＤＳＰなどのハードウェアのほか、ＣＰＵなどのコンピュータとソフ
トウェアとの協働によっても実現される。
【００１０】
ところで、第２階調データの生成に記憶手段（ルックアップテーブル）を利用する構成
において、目標値算定手段が算定する総ての目標輝度について第２階調データが記憶手段
に記憶されるとすれば、記憶手段に要求される容量が膨大となって画像処理装置の回路規
模の肥大化や製造コストの高騰といった問題が生じかねない。目標輝度のビット幅を削減
すれば記憶手段の容量を縮小することも可能ではあるが、この場合には必然的に目標輝度
の分解能が低下する（すなわち目標輝度の数値の刻み幅が拡大する）から、第２階調デー
タによって指定される階調値の精度が低下するという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明の好適な態様において、データ生成手段は、目標輝度の範囲を区分した
複数の範囲（例えば図４の範囲Ｒ1ないし範囲Ｒ4）のうち目標値算定手段が算定した目標
輝度が属する範囲を特定する範囲特定手段（例えば図５のデコーダ７８）と、目標値算定
手段が算定した目標輝度を範囲ごとに相違する分解能に変換する変換手段（例えば図５の
分解能変換部７０）と、目標輝度の各範囲に対応する複数の記憶手段であって、各々に対
応した範囲に属する分解能の変換後の各目標輝度について第２階調データを記憶する複数
の記憶手段（例えば図５のＬＵＴ７３１ないし７３４）とを含み、範囲特定手段が特定し
た範囲に対応する記憶手段に記憶された複数の第２階調データのうち変換手段による変換
後の目標輝度に対応した第２階調データを出力する。なお、この態様における複数の記憶
手段は、各々が別個に設置された複数のメモリであってもよいし、ひとつのメモリに画定
された複数の記憶領域であってもよい。この態様の具体例は第３実施形態として後述され
る。
【００１２】
この態様においては、目標輝度の範囲を区分した複数の範囲の各々について目標輝度が
別個の分解能に変換され、各記憶手段にはこの分解能の変換後の各目標輝度について第２
階調データが記憶される。したがって、目標値算定手段が算定する総ての目標輝度につい
て第２階調データが記憶される構成と比較して、記憶手段に保持すべき第２階調データの
個数を削減することができる。例えば、階調値に応じた目標輝度の変化量が小さい範囲（
例えば第３実施形態における範囲Ｒ1や範囲Ｒ2）については多数の第２階調データを保持
することで高い分解能が維持され、階調値に応じた目標輝度の変化量が大きい範囲（例え
ば第３実施形態における範囲Ｒ3や範囲Ｒ4）については分解能を分解能の低下によって第
２階調データの個数が削減される。すなわち、本態様によれば、記憶手段の容量の削減と
画素に階調値を指定する精度の維持とを両立することができる。
【００１３】
本発明に係る電気光学装置（例えば発光素子を電気光学素子として採用した発光装置）
は、複数の画素と、以上の何れかの態様に係る画像処理装置と、画像処理装置から出力さ
れる第２階調データに基づいて各画素を駆動する駆動手段（例えば図１のデータ線駆動回
路６５）とを具備する。この構成によれば、階調特性を維持しながら画像明度を変化させ
ることができる。
【００１４】
本発明に係る電気光学装置は各種の電子機器に利用される。この電子機器の典型例は、
電気光学装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソ
ナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、本発明に係る電気光学装置の用途
は画像の表示に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体
に潜像を形成するための露光装置（露光ヘッド）としても本発明の電気光学装置を適用す
ることができる。
【００１５】
また、本発明は、第１階調データから第２階調データを生成する方法としても特定され
る。すなわち、本発明の画像処理方法は、画素が第１階調データによって駆動されたとき
の当該画素の輝度である仮想輝度を特定する輝度特定過程（例えば図３のステップＳ1）
と、複数の画素の輝度の高低を指定する変数と輝度特定過程にて特定した仮想輝度との演
算によって輝度の目標値である目標輝度を算定する目標値算定過程（例えば図３のステッ
プＳ2）と、複数の画素の各々を目標値算定過程にて算定した目標輝度に制御するための
第２階調データを生成するデータ生成過程（例えば図３のステップＳ3）とを含む。この
方法によれば、階調特性を維持しながら画像明度を変化させることができる。
【００１６】
さらに、本発明は、コンピュータを以上の各態様に係る画像処理装置として機能させる
ためのプログラムとしても特定される。このプログラムは、画素が第１階調データによっ
て駆動されたときの画素の輝度である仮想輝度を特定する輝度特定処理（例えば図３のス
テップＳ1）と、複数の画素の輝度の高低を指定する変数と輝度特定処理で特定した仮想
輝度との演算によって輝度の目標値である目標輝度を算定する目標値算定処理（例えば図
３のステップＳ2）と、複数の画素の各々を目標値算定処理で算定した目標輝度に制御す
るための第２階調データを生成するデータ生成処理（例えば図３のステップＳ3）とをコ
ンピュータに実行させる内容となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。こ
の電気光学装置Ｄは、各種の電子機器に搭載されて画像を表示する表示装置であり、同図
に示されるように、入力回路１０と画像処理装置２０と変数指定部３０とタイミング制御
回路４０と電気光学パネル５０とを具備する。電気光学パネル５０は、マトリクス状に配
列された複数の画素Ｐを含む。
【００１８】
入力回路１０には画像信号VIDが入力される。画像信号VIDは、電気光学装置Ｄが搭載さ
れる電子機器のＣＰＵなど各種の上位装置から供給されるデジタル信号である。入力回路
１０は、この画像信号VIDから階調データＤ1と制御信号Ｓとを抽出する。階調データＤ1
は、「０」から「２５５」までの「２５６段階」の何れかを階調値Ｇ1として画素Ｐごと
に指定する８ビットのデジタルデータである。制御信号Ｓは、電気光学パネル５０の動作
のタイミングを規定するための信号である。階調データＤ1は画像処理装置２０に出力さ
れ、制御信号Ｓはタイミング制御回路４０に出力される。
【００１９】
変数指定部３０は、変数Ｂ（０≦Ｂ≦１）を決定する手段である。変数Ｂは、複数の画
素Ｐの実際の輝度の高低（画像明度）を指定するパラメータである。変数指定部３０は、
例えば、操作ボタンや操作ツマミといった操作子（図示略）に対する利用者からの操作に
応じて変数Ｂを決定する。また、各種のセンサが出力する信号に応じて変数Ｂが決定され
る構成としてもよい。例えば、変数指定部３０は、太陽光や照明光を受光する光学センサ
からその受光量に応じた信号を受信し、受光量が多いほど変数Ｂを大きい数値に設定する
。もっとも、これらの構成は例示に過ぎず、変数Ｂを決定する構成や方法の如何は任意に
変更される。
【００２０】
画像処理装置２０は、入力回路１０から供給される階調データＤ1と変数指定部３０が
設定した変数Ｂとに基づいて階調データＤ2を生成する手段である。階調データＤ2は、階
調データＤ1と同様に、「０」から「２５５」までの「２５６段階」の何れかを階調値Ｇ2
として画素Ｐごとに指定する８ビットのデジタルデータである。なお、画像処理装置２０
の具体的な構成については後述する。
【００２１】
タイミング制御回路４０は、電気光学パネル５０の動作のタイミングを制御するための
手段である。より具体的には、タイミング制御回路４０は、入力回路１０が出力する制御
信号Ｓから水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCとを抽出して電気光学パネル５０に出
力する。
【００２２】
電気光学パネル５０は、Ｘ方向（行方向）に延在するｍ本の走査線５３と、Ｘ方向と直
交するＹ方向（列方向）に延在するｎ本のデータ線５５とを含む（ｍおよびｎは自然数）
。各画素Ｐは、走査線５３とデータ線５５との各交差に対応した位置に配置される。した
がって、これらの画素Ｐは、Ｘ方向およびＹ方向にわたって縦ｍ行×横ｎ列のマトリクス
状に配列する。ひとつの画素Ｐは発光の最小の単位となる要素であり、電気エネルギの付
与によって駆動される電気光学素子と、この電気光学素子に付与される電気エネルギを制
御するスイッチング素子（例えば薄膜トランジスタ）とを含む。本実施形態の電気光学素
子は、相互に対向する陽極と陰極との間隙に有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料からな
る発光層を介在させた構造のＯＬＥＤ素子である。
【００２３】
電気光学パネル５０は、各画素Ｐを駆動する走査線駆動回路６３とデータ線駆動回路６
５とを含む。走査線駆動回路６３は、タイミング制御回路４０が出力する垂直同期信号VS
YNCによって規定される各垂直走査期間（フレーム）内にｍ本の走査線５３の各々を順番
に選択する。一方、データ線駆動回路６５は、タイミング制御回路４０が出力する水平同
期信号HSYNCによって規定される各水平走査期間内にｎ本のデータ線５５の各々にデータ
信号を出力する。本実施形態におけるデータ線駆動回路６５は、階調データＤ2をアナロ
グのデータ信号に変換して出力するＤ/Ａ変換器６５１を含む。走査線駆動回路６３が第
ｉ行（ｉは１≦ｉ≦ｍを満たす整数）の走査線５３を選択する水平走査期間にて第ｊ列目
（ｊは１≦ｊ≦ｎを満たす整数）のデータ線５５に出力されるデータ信号は、第ｉ行に属
する第ｊ列目の画素Ｐの階調データＤ2が指定する階調値Ｇ2に応じたレベル（電圧値また
は電流値）となる。走査線駆動回路６３による選択行の各画素Ｐは、その選択時のデータ
信号に応じた電気エネルギが電気光学素子に付与されることで、階調データＤ2の階調値
Ｇ2に応じた輝度で発光する。
【００２４】
なお、各画素Ｐ（画素回路）の具体的な構成は任意である。データ線５５の電圧に応じ
て電気光学素子の輝度が設定される電圧プログラミング方式の回路が画素Ｐとして採用さ
れた構成においては、階調データＤ2に応じた電圧信号がデータ信号として各データ線５
５に出力される。一方、データ線５５に流れる電流に応じて電気光学素子の輝度が設定さ
れる電流プログラミング方式の回路が画素Ｐとして採用された構成においては、階調デー
タＤ2に応じた電流信号がデータ信号として各データ線５５に出力される。
【００２５】
次に、図２は、階調データＤ2によって指定される階調値Ｇ2とそのときの各画素Ｐの実
際の輝度との関係（階調特性）を示すグラフである。同図の特性Ｆ1は、画像処理装置２
０が画像明度の調整を実行しない場合（変数Ｂが「１」である場合）の階調特性である。
すなわち、階調データＤ1が階調値Ｇ1を維持したまま階調データＤ2（Ｇ2＝Ｇ1）として
電気光学パネル５０に出力された場合の階調特性が特性Ｆ1として図示されている。
【００２６】
特性Ｆ1から理解されるように、各画素Ｐの実際の輝度Ｌrは、階調データＤ2の階調値
Ｇ2に応じて指数関数的に変化する。すなわち、輝度Ｌrは、階調値Ｇ2に関する指数をガ
ンマ値γとして以下の式(1)で表現される。
Ｌr＝Ａ・Ｇ2γ  ……(1)
ガンマ値γは、階調値Ｇ2に応じた輝度Ｌrの変化の態様を特徴づける数値であり、デー
タ線駆動回路６５におけるＤ/Ａ変換器６５１の特性や各画素Ｐの電気光学素子およびス
イッチング素子の特性に応じて決定される。また、式(1)における「Ａ」は電気光学パネ
ル５０の特性に応じて決定される定数である。
【００２７】
次に、本実施形態における画像処理装置２０の具体的な構成を説明する。図１に示され
るように、画像処理装置２０は、輝度特定部２２と目標値算定部２４とデータ生成部２６
とを含む。このうち輝度特定部２２は、階調データＤ1が画像処理装置２０から電気光学
パネル５０に出力された（すなわち階調値Ｇ1が各画素Ｐに指定された）と仮定したとき
の仮想的な画素Ｐの輝度（以下「仮想輝度」という）Ｌvを特定するための手段である。
階調値Ｇ2が指定されたときの各画素Ｐの実際の輝度Ｌrは式(1)で表現されるから、仮想
輝度Ｌvは以下の式(1a)で表現される。
Ｌv＝Ａ・Ｇ1γ  ……(1a)
【００２８】
輝度特定部２２は、入力回路１０が供給する階調データＤ1の階調値Ｇ1に対して式(1a)
を充足する仮想輝度Ｌvを特定し、この仮想輝度Ｌvを示す仮想輝度データＤvを出力する
。さらに詳述すると、本実施形態の輝度特定部２２は、階調データＤ1によって指定され
る階調値Ｇ1の各々について仮想輝度Ｌvを記憶するルックアップテーブルである。このル
ックアップテーブルにおいては、各階調値Ｇ1に対応するアドレスに、その階調値Ｇ1から
式(1a)によって算定された仮想輝度Ｌvの仮想輝度データＤvが保持される。輝度特定部２
２は、階調値Ｇ1によって特定されるアドレスから読み出した仮想輝度データＤv（仮想輝
度Ｌv）を出力する。なお、仮想輝度データＤvは１６ビットのデータである。これは、「
０ｃｄ／ｍ２」から「６００ｃｄ／ｍ２」までの輝度を「０．０１ｃｄ／ｍ２」の分解能
（輝度の刻み幅の最小の単位）で仮想輝度Ｌvとして指定するためである。一方、階調デ
ータＤ1は８ビットであるから総ての階調値Ｇ1に対応する仮想輝度Ｌvの個数は「２５６
個」である。したがって、輝度特定部２２のルックアップテーブルには「５１２バイト（
＝１６（ビット）×２５６（個））」の容量が必要となる。
【００２９】
次に、図１の目標値算定部２４は、輝度特定部２２が特定した仮想輝度Ｌvと変数指定
部３０が指定する変数Ｂとの線形演算によって輝度Ｌrの目標値（以下「目標輝度」とい
う）Ｌtを算定する手段である。本実施形態の目標値算定部２４は、仮想輝度データＤvが
示す仮想輝度Ｌvと変数Ｂとの乗算によって目標輝度Ｌtを算定する乗算器を含み、この目
標輝度Ｌtを示す目標輝度データＤtを出力する。目標輝度データＤtは、仮想輝度データ
Ｄvと同様に１６ビットのデータである。なお、目標輝度Ｌtを算定するための方法は任意
であり、例えば仮想輝度Ｌvを変数Ｂに応じたシフト量だけビットシフトすることで目標
輝度Ｌtを算定する構成としてもよい。
【００３０】
図１のデータ生成部２６は、目標輝度データＤtが示す目標輝度Ｌtに基づいて階調デー
タＤ2を生成する手段である。さらに詳述すると、データ生成部２６は、各画素Ｐを目標
輝度Ｌtに駆動するための階調値Ｇ2を決定し、この階調値Ｇ2を指定する階調データＤ2を
生成して電気光学パネル５０に出力する。階調値Ｇ2と各画素Ｐの実際の輝度Ｌrとの関係
は式(1)で表現されるから、この輝度Ｌrを目標輝度Ｌtと一致させるためには、
Ｌt＝Ａ・Ｇ2γ  ……(1b)
という条件の成立が必要である。この式（1b）を変形すると以下の式(2)が導出される
。
Ｇ2＝（Ｌt／Ａ）１／γ  ……(2)
データ生成部２６は、目標値算定部２４が指定する目標輝度Ｌtに対して式(2)を充足す
る階調値Ｇ2を特定して階調データＤ2を出力する。階調データＤ2は階調データＤ1と同様
に８ビットのデジタルデータである。
【００３１】
本実施形態のデータ生成部２６は、目標輝度データＤtによって指定される目標輝度Ｌt
の各々について階調データＤ2を記憶するルックアップテーブルである。このルックアッ
プテーブルにおいては、各目標輝度Ｌtに対応したアドレスに、その目標輝度Ｌtから式(2
)によって算定された階調値Ｇ2の階調データＤ2が保持される。データ生成部２６は、目
標輝度Ｌtによって特定されるアドレスから読み出した階調データＤ2（階調値Ｇ2）を出
力する。この階調データＤ2がデータ線駆動回路６５に供給されることによって各画素Ｐ
は目標輝度Ｌtに駆動される。
【００３２】
以上のように、本実施形態においては、階調データＤ1（階調値Ｇ1）に電気光学パネル
５０の特性（ガンマ値γおよび定数Ａ）を反映させた仮想輝度Ｌvと変数Ｂとの線形演算
によって目標輝度Ｌtが算定され、画素Ｐが目標輝度Ｌtに制御されるように階調データＤ
2が生成される。したがって、各画素Ｐの実際の輝度Ｌrを変数Ｂに正確に対応した目標輝
度Ｌtに調整することができる。この効果について具体的に説明すると以下の通りである
。なお、以下の具体例においては、ガンマ値γを「２．２」とし、階調値Ｇ2が最大値「
２５５」であるときの画素Ｐの実際の輝度Ｌr（輝度Ｌrの最大値）を「６００ｃｄ／ｍ２
」とする。これらの条件から式(1)における定数Ａは「０．００３０４」と算定される。
【００３３】
まず、画素Ｐの輝度Ｌrが調整されていない状態（変数Ｂ＝１）から画素Ｐの輝度Ｌrを
半分（変数Ｂ＝０．５）に調整する場合を想定する。いま、階調値Ｇ1の最大値「２５５
」が階調データＤ1によって指定されたとすれば、仮想輝度Ｌvは式(1a)から約「６００ｃ
ｄ／ｍ２」となる（図２の符号(a)）。また、目標輝度Ｌtは、この仮想輝度Ｌvと変数Ｂ
（＝０．５）との乗算によって「３００ｃｄ／ｍ２」と算定される（図２の符号(b)）。
そして、階調値Ｇ2（階調データＤ2）は式(2)から「１８６」と算定される（図２の符号(
c)）。データ生成部２６からはこの階調値Ｇ2を指定する階調データＤ2が出力される。
【００３４】
ここで算定された階調値Ｇ2を式(1)に代入すると、画素Ｐの実際の輝度Ｌrは約「３０
０ｃｄ／ｍ２」となる。変数Ｂの変更前（Ｂ＝１）おいて階調値Ｇ1が「２５５」に指定
されたときの輝度Ｌrは「６００ｃｄ／ｍ２」であるから、本実施形態によれば各画素Ｐ
の実際の輝度Ｌrが変数Ｂに応じて正確に半分の輝度に調整されたことが判る。一方、図
２には、階調データＤ1の階調値Ｇ1を単純に半分の数値（１２７）に変更した場合が本実
施形態との対比のために例示されている。この場合の画素Ｐの輝度Ｌrは約「１３０ｃｄ
／ｍ２」となる。すなわち、画素Ｐの実際の輝度Ｌrは変数Ｂに応じた数値とはならない
から、この場合には画像明度の調整の前後において階調特性が維持されない。
【００３５】
次に、画像明度が半分（変数Ｂ＝０．５）に調整された状態で、階調値Ｇ1が「１２７
」に指定された場合を想定する。仮想輝度Ｌvは式(1a)から約「１３０ｃｄ／ｍ２」と特
定され、さらに目標輝度Ｌtはこの仮想輝度Ｌvに変数Ｂ（＝０．５）を乗算することで「
６５ｃｄ／ｍ２」と算定される。そして、階調値Ｇ2（階調データＤ2）は式(2)から「９
３」と特定される。この階調値Ｇ2が指定されたときの画素Ｐの実際の輝度Ｌrは式(1)か
ら「６５ｃｄ／ｍ２」と算定される。つまり、画素Ｐの実際の輝度Ｌrは階調データＤ1に
よって階調値Ｇ1（１２７）が指定されたときの輝度Ｌr（１３０）の半分に調整されたこ
とが判る。
【００３６】
以上に例示したように、各画素Ｐの輝度Ｌrは変数Ｂを乗算した輝度に調整される。し
たがって、本実施形態において変数Ｂを「０．５」に設定したときの階調特性は図２の特
性Ｆ2のようになる。この特性Ｆ2から理解されるように、階調値Ｇ2に応じた輝度Ｌrの変
化の態様は変数Ｂの変更の前後において維持される。すなわち、本実施形態によれば、階
調特性（ガンマ値γ）を維持しながら画像明度を調整することが可能である。
【００３７】
ところで、画像明度を調整するための構成としては、本実施形態のように階調データＤ
1を加工する構成のほかに、例えば特開平６−１７５６００号公報に開示されるように、
所定の期間のうち画素Ｐを実際に発光させる期間と発光を停止する期間との時間長の相対
比である発光デューティを変化させる構成（以下「対比例」という）もある。この対比例
においては、画素Ｐを発光させる期間の割合を増加させることで画像明度を上昇させ、発
光を停止する期間の割合を増加させることで画像明度を低下させることができる。しかし
ながら、画素Ｐを発光させる期間の割合を例えば８０％以下に低下させると、画素Ｐの点
灯時と消灯時との輝度差に起因した画像のチラツキ（フリッカ）が顕著になる。したがっ
て、対比例の構成のもとでフリッカを顕在化させずに画像明度を調整できる範囲は制限さ
れる。
【００３８】
これに対し、本実施形態においては各画素Ｐが発光する期間の時間長を変化させる必要
はないから、フリッカの発生は原理的に問題とならない。したがって、対比例の構成と比
較して充分に広い範囲にわたってフリッカを発生させることなく画像明度を調整できると
いう利点がある。なお、以上のように本実施形態によって対比例の問題点を解消できると
は言っても、例えば本実施形態の構成に発光デューティの調整が採用された構成を本発明
の範囲から除外する趣旨ではない。すなわち、以上に説明した手順で階調データＤ1を階
調データＤ2に変換する構成と発光デューティを変数Ｂに応じて変化させる対比例の構成
との協働によって画像明度が調整される構成としてもよい。
【００３９】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第１実施形態においては、画像処理装置２０がルックアップテーブル（輝度特定部２２
およびデータ生成部２６）と乗算器（目標値算定部２４）とによって構成される場合を例
示した。これに対し、本実施形態においては、ＣＰＵがプログラムを実行することによっ
て同様の機能が実現される。なお、本実施形態のうち第１実施形態と同様の要素について
は共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００４０】
図３は、ＣＰＵによって実行されるプログラムの内容を示すフローチャートである。同
図に示される処理は、ひとつの画素Ｐの階調データＤ1が入力回路１０から出力されるた
びに実行される。この処理を開始すると、ＣＰＵは、電気光学パネル５０の特性に応じて
予め設定されたガンマ値γおよび定数Ａと入力回路１０からの階調データＤ1によって指
定される階調値Ｇ1とを式(1a)に代入することによって仮想輝度Ｌvを算定する（ステップ
Ｓ1）。
【００４１】
次いで、ＣＰＵは、ステップＳ1で算定した仮想輝度Ｌvと変数指定部３０が指定する変
数Ｂとの乗算によって目標輝度Ｌtを算定する（ステップＳ2）。そして、ＣＰＵは、ガン
マ値γおよび定数ＡとステップＳ2で算定した目標輝度Ｌtとを式(2)に代入することで階
調値Ｇ2を算定し、この階調値Ｇ2を指定する階調データＤ2を生成してデータ線駆動回路
６５に出力する（ステップＳ3）。
【００４２】
以上のように、ＣＰＵによるステップＳ1の実行によって輝度特定部２２の機能が実現
され、ステップＳ2の実行によって目標値算定部２４の機能が実現され、ステップＳ3の実
行によってデータ生成部２６の機能が実現される。したがって、本実施形態によっても、
第１実施形態と同様の作用および効果が奏される。
【００４３】
＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
第１実施形態においては、各目標輝度Ｌtに対応する階調データＤ2を記憶するルックア
ップテーブルがデータ生成部２６として利用される構成を例示した。この構成において総
ての目標輝度Ｌtに対応する階調データＤ2を保持するとすれば、ルックアップテーブルの
容量が膨大となって画像処理装置２０の回路規模が肥大化するとともに製造コストが増大
するという問題がある。そこで、本実施形態においては、目標輝度Ｌtの分解能を目標輝
度Ｌtの大小に応じて相違させることでルックアップテーブルの容量を削減する構成とな
っている。なお、本実施形態のうち第１実施形態と共通する要素については図１と同様の
符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００４４】
図２に例示したように、電気光学パネル５０は、低階調の範囲（階調値が最小値「０」
に近い範囲）においては階調値の変動に対する輝度Ｌrの変動量が小さく、高階調の範囲
（階調値が最大値「２５５」に近い範囲）においては階調値の変動に対する輝度Ｌrの変
動量が大きいという階調特性を呈する。したがって、低階調の範囲においては目標輝度Ｌ
tについて高い分解能（すなわち目標輝度Ｌtの刻み幅が小さいこと）が必要となるが、高
階調の範囲においてはそれ程の分解能の高さは要求されない。そこで、本実施形態におい
ては、目標輝度Ｌtが４個の範囲Ｒ（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4）に区分され、低階調に対応す
る範囲Ｒほど目標輝度Ｌtの分解能が高く設定される。各範囲Ｒに区分される目標輝度Ｌt
の数値や目標輝度データＤtの内容とその範囲Ｒにおける分解能との関係は図４に例示さ
れる。なお、図４のうち末尾に「ｈ」が付記された数値は１６進数であり、その他の数値
は１０進数である。
【００４５】
次に、図５は、本実施形態におけるデータ生成部２６の構成を示すブロック図である。
同図に示される分解能変換部７０は、目標輝度Ｌtの分解能（換言すると目標輝度データ
Ｄtのビット数）を範囲Ｒごとに個別に変換するための手段であり、各々が別個の範囲Ｒ
に対応する４個の変換部７１（７１１ないし７１４）を含む。変換部７１１は範囲Ｒ1に
対応し、変換部７１２は範囲Ｒ2に対応し、変換部７１３は範囲Ｒ3に対応し、変換部７１
４は範囲Ｒ4に対応する。
【００４６】
分解能変換部７０の後段には各々が別個の範囲Ｒに対応する４個のルックアップテーブ
ル７３（７３１ないし７３４）が配置される。ルックアップテーブル（以下では「ＬＵＴ
」と省略する場合がある）７３１は範囲Ｒ1に対応し、ＬＵＴ７３２は範囲Ｒ2に対応し、
ＬＵＴ７３３は範囲Ｒ3に対応し、ＬＵＴ７３４は範囲Ｒ4に対応する。各ＬＵＴ７３は、
その前段の変換部７１による分解能の変換後の各目標輝度Ｌtについて階調データＤ2を記
憶する。
【００４７】
目標値算定部２４から出力される目標輝度データＤtはセレクタ７５とデコーダ７８と
に供給される。セレクタ７５は、４個の変換部７１（７１１ないし７１４）の何れかを選
択し、この選択した変換部７１に目標輝度データＤtを出力する。一方、図５のセレクタ
７６は、４個のＬＵＴ７３（７３１ないし７３４）の何れかを選択し、この選択したＬＵ
Ｔ７３から出力される階調データＤ2を電気光学パネル５０に出力する。
【００４８】
デコーダ７８は、目標輝度Ｌtが属する範囲Ｒを目標輝度データＤtに基づいて範囲Ｒ1
ないし範囲Ｒ4のなかから特定する手段であり、この特定の結果に基づいてセレクタ７５
とセレクタ７６とを制御する。すなわち、デコーダ７８は、目標輝度Ｌtが属する範囲Ｒ
に対応した変換部７１を選択するようにセレクタ７５を制御する。したがって、例えば目
標輝度データＤtが「００００h」から「００ＦＦh」までの範囲Ｒ1（目標輝度Ｌtは「０
．００」から「２．５５」）に含まれる場合、この範囲Ｒ1に対応する変換部７１１に対
して目標輝度データＤtが出力される。さらに、デコーダ７８は、目標輝度Ｌtが属する範
囲Ｒに対応したＬＵＴ７３を選択するようにセレクタ７６を制御する。したがって、例え
ば目標輝度データＤtが範囲Ｒ1に含まれる場合、この範囲Ｒ1に対応するＬＵＴ７３１か
ら出力される階調データＤ2が電気光学パネル５０への出力の対象として選択される。
【００４９】
各範囲Ｒに対応する変換部７１は、セレクタ７５から供給される目標輝度データＤtの
目標輝度Ｌtに対し、その範囲Ｒの分解能に応じた係数を乗算する回路である。この変換
部７１による演算値（乗算値）はアドレスＡ（Ａ1ないしＡ4）としてその後段のＬＵＴ７
３に出力される。
【００５０】
図４に示されるように、範囲Ｒ1について設定された分解能は「０．０１ｃｄ／ｍ２」
である。目標値算定部２４が算定する目標輝度Ｌtの分解能は「０．０１ｃｄ／ｍ２」で
あるから、範囲Ｒ1に対応する変換部７１１は、目標輝度Ｌtに係数「１」を乗算した数値
（すなわち目標輝度Ｌt）をＬＵＴ７３１のアドレスＡ1として出力する。
【００５１】
一方、範囲Ｒ2における分解能は「０．１ｃｄ／ｍ２」である。したがって、変換部７
１２は、目標輝度Ｌtの分解能が「１／１０（階調輝度Ｌtの刻み幅は１０倍）」となるよ
うに、目標輝度Ｌtに係数「０．１」を乗算し、その乗算値をＬＵＴ７３２のアドレスＡ2
として出力する。同様に、分解能「０．５」の範囲Ｒ3に対応する変換部７１３は目標輝
度Ｌtと係数「０．０２」との乗算値をアドレスＡ3としてＬＵＴ７３３に出力し、分解能
「１」の範囲Ｒ4に対応する変換部７１４は目標輝度Ｌtと係数「０．０１」との乗算値を
アドレスＡ4としてＬＵＴ７３４に出力する。
【００５２】
各ＬＵＴ７３は、その前段の変換部７１による分解能の変換後の各目標輝度Ｌtに対応
する個数の階調データＤ2を記憶し、これらの階調データＤ2のうち変換部７１から指定さ
れるアドレスＡ（すなわち変換部７１による分解能の変換後の目標輝度Ｌt）に格納され
た階調データＤ2を選択してセレクタ７６に出力する。この階調データＤ2がデータ線駆動
回路６５に供給されることによって各画素Ｐは目標輝度Ｌtに応じた輝度で駆動される。
【００５３】
図４に示されるように、変換部７１１が算定するアドレスＡ1は「０」から「２５５」
までの「２５６段階」の何れかである。したがって、ＬＵＴ７３１には「２５６個」の階
調データＤ2が含まれる。一方、目標輝度Ｌtと係数「０．１」との乗算値であるアドレス
Ａ2は「２５」から「４０９」までの「３８５段階」のうち何れかの数値となる。したが
って、ＬＵＴ７３２には「３８５個」の階調データＤ2が含まれる。同様に、ＬＵＴ７３
３には「２４７個」の階調データＤ2が含まれ、ＬＵＴ７３４には「４９３個」の階調デ
ータＤ2が含まれる。ひとつの階調データＤ2は８ビットであるから、ＬＵＴ７３１ないし
７３４の合計の容量は「１１．１キロビット（＝８ビット×（２５６個＋３８５個＋２４
７個＋４９３個））」で足りる。
【００５４】
１６ビットの目標輝度Ｌtの総ての数値に対応するように階調データＤ2が保持される場
合、ルックアップテーブルには「５２４キロビット（＝８ビット×６５５３６個）の容量
が必要となる。この構成と比較して、本実施形態によれば、画像処理装置２０に設定され
るＬＵＴ７３１ないしＬＵＴ７３４の総容量が大幅に（約「１／４７」に）削減される。
したがって、画像処理装置２０の回路規模を縮小するとともに製造コストを低減すること
ができるという利点がある。
【００５５】
＜Ｄ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば
以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００５６】
（１）変形例１  
仮想輝度Ｌvの特定（輝度特定部２２）と階調データＤ2の生成（データ生成部２６）と
を実現するための構成は任意である。例えば、輝度特定部２２がルックアップテーブルに
よって実現されるとともにデータ生成部２６がＣＰＵとプログラムとの協働によって実現
される構成としてもよいし、輝度特定部２２がＣＰＵとプログラムとの協働によって実現
されるとともにデータ生成部２６がルックアップテーブルによって実現される構成として
もよい。
【００５７】
（２）変形例２  
階調特性を調整するための要素が電気光学パネル５０（データ線駆動回路６５）と画像
処理装置２０との間に介在する構成としてもよい。例えば、階調値Ｇ2と各画素Ｐの輝度
Ｌrとの関係（階調特性）を補正するガンマ補正部を画像処理装置２０とデータ線駆動回
路６５との間に設置してもよい。もっとも、階調特性を補正する回路が独立して設置され
る必要は必ずしもない。例えば、参照電圧に応じたデータ信号を出力するＤ/Ａ変換器６
５１において参照電圧を適宜に変更することで階調特性が調整される構成としてもよい。
【００５８】
これらの構成にあっても、輝度特定部２２は、画像処理装置２０の出力段に階調データ
Ｄ1が出力されたと仮定したときの画素Ｐの実際の輝度Ｌrを仮想輝度Ｌvとして算定する
。すなわち、仮想輝度Ｌvは、画像処理装置２０の出力段にて指定される階調値Ｇと画素
Ｐの実際の輝度Ｌrとの関係を階調データＤ1の階調値Ｇ1に反映させた数値であれば足り
、画像処理装置２０から画素Ｐまでの経路における補正の有無やその補正の内容の如何は
不問である。
【００５９】
（３）変形例３  
以上の各形態においてはＯＬＥＤ素子を含む画素Ｐを例示したが、画素Ｐに含まれる電
気光学素子はこの例示に限定されない。例えば、無機ＥＬ材料からなる発光層を含む素子
やＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子あるいはプラズマの放電によって発光するプラズ
マ発光素子など様々な発光素子を電気光学素子として採用することができる。さらに、電
気光学素子はそれ自身が発光する素子でなくてもよい。例えば、照明装置（バックライト
）からの照射光を変調して出射する液晶素子や黒色の微粒子の電気的な泳動によって階調
が制御される電気泳動素子なども電気光学素子に含まれる。以上のように、電気エネルギ
の付与によって輝度や透過率といった光学的な特性が変化する電気光学素子を各画素Ｐが
含む電気光学装置Ｄであれば、各画素Ｐの具体的な構造や階調を制御する方法の如何を問
わず、以上の各形態と同様に本発明を適用することができる。
【００６０】
＜Ｅ：応用例＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図６は、以上
に説明した何れかの形態に係る電気光学装置Ｄを表示装置として採用したモバイル型のパ
ーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、
表示装置としての電気光学装置Ｄと本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電
源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。この電気光学装置Ｄは
電気光学素子にＯＬＥＤ素子を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる
。
【００６１】
図７に、以上の何れかの形態に係る電気光学装置Ｄを適用した携帯電話機の構成を示す
。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、
ならびに表示装置としての電気光学装置Ｄを備える。スクロールボタン３００２を操作す
ることによって、電気光学装置Ｄに表示される画面がスクロールされる。
【００６２】
図８に、以上の何れかの形態に係る電気光学装置Ｄを適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：
Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボ
タン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての電気光学装置Ｄを
備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情
報が電気光学装置Ｄに表示される。
【００６３】
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図６から図８に示し
たもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置
、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、
テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネル
を備えた機器等などが挙げられる。また、本発明に係る電気光学装置の用途は画像の表示
に限定されない。例えば、光書込み型のプリンタや電子複写機といった画像形成装置にお
いては、用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する書込みヘッド
が使用されるが、この種の書込みヘッドとしても本発明の電気光学装置は利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】電気光学パネルの階調特性（ガンマ特性）を示すグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態でＣＰＵが実行する処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】仮想輝度の各範囲と分解能や階調データの個数との関係を示す図表である。
【図５】第３実施形態におけるデータ生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｄ……電気光学装置、Ｐ……画素、２０……画像処理装置、２２……輝度特定部、２４…
…目標値算定部、２６……データ生成部、３０……変数指定部、５０……電気光学パネル
、６３……走査線駆動回路、６５……データ線駆動回路、６５１……Ｄ/Ａ変換器、７０
……分解能変換部７０、７１（７１１，７１２，７１３，７１４）……変換部、７３（７
３１，７３２，７３３，７３４）……ルックアップテーブル（ＬＵＴ）、７５，７６……
セレクタ、７８……デコーダ、Ｄ1，Ｄ2……階調データ、Ｇ1，Ｇ2……階調値、Ｄv……
仮想輝度データ、Ｌv……仮想輝度、Ｄt……目標輝度データ、Ｌv……目標輝度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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